ВВЕДЕНИЕ.
Началом моей исследовательской работы послужило неоднократное посещение наших рынков. Приходя, туда видишь огромное количество овощей, плодов, ягод и все имеют такой соблазнительный вид, они как будто сами просят съесть их. И я задумалась «как они умудряются сохранить плоды ведь вокруг столько различных болезней и вредителей, которые наносят вред всему что растет». С этим вопросом я обратилась к преподавателю, который мне объяснил, что позволяет сохранить плоды, овощи и другие культуры. Но меня затронуло то, что это является небезопасным для окружающей среды и для человека. И мы с преподавателем решили провести исследование и узнать количественное содержание пестицидов, и использование их в производстве по степени токсичности. Я считаю, что исследования в данной области являются актуальными на сегодняшний день.
Актуальность: интенсивная химизация мирового сельского хозяйства приводит к тому, что ежегодно в биосферу планеты поступает большое количество различных химических веществ, в числе и пестицидов. Поэтому проблема охраны окружающей среды от химических загрязнителей приобрела большое значение.
Объект исследования: пестициды различных классов токсичности.
Предмет исследования: влияние пестицидов на окружающую среду.
Задачи:
1. Ознакомиться с литературой, посвященной защите растений и защите окружающей среды.
2. Показать количественное содержание пестицидов в производстве.
3. Пропагандировать использование биологических методов борьбы.
Гипотеза: пестициды разных классов токсичности, даже малотоксичные несут в себе негативное влияние на окружающую среду.
Цель работы: выявить общую картину негативного влияния пестицидов на биосферу.
Эмпирическая часть.
Был проведен анализ «Перечня пестицидов и ядохимикатов разрешенных в РФ».
Перечень пестицидов имеет классификацию по объектам применения:
- инсектоакарициды (вещества используемые для борьбы с вредными насекомыми и клещами)
- фунгициды (с грибными заболеваниями).
- нематоциды (для борьбы с нематодами)
- роденциды (для борьбы с грызунами)
- гербициды (для борьбы с сорной растительностью)
- бактерициды (для борьбы с бактериальными болезнями).
Мы решили остановиться на самых большие группах пестицидов, которые используют для защиты растений - это фунгициды, инсектициды и гербициды.
Первым был проведен анализ пестицидов по классам опасности. Анализ пестицидов по токсичности, %.
| Пестицид | 1 класс опасности, | 2 класс опасности | 3 класс опасности | 4 класс опасности |
| Инсектициды | ||||
| Фунгициды | ||||
| Гербициды | - |
Проведя анализ были получены следующие данные. Лидирующее место среди инсектицидов занимают вещества 1 класса опасности т.е. высокотоксичные. Среди фунгицидов и
гербицидов 4 класс опасности - малотоксичные.
Из данного анализа можно сделать заключение что основную часть пестицидов составляют мало токсичные вещества и что наверное они наносят малый вред природе и не стоит беспокоится. Но оказалось это не так все пестициды ещё делятся на разрешенные для использования в санитарной зоне и запрещенные. Под санитарной зоной подразумеваются зоны, где имеются водоемы, рыбохранилища, реки и т. д. и использование этих препаратов разрешено только не ближе 10 км, А как известно что, водоемы, ручейки даже самые маленькие практические есть по всюду.
Мы решили провести анализ пестицидов разрешенных и запрещенных в санитарной зоне и перед нами получилась следующая картина.
Анализ пестицидов разрешенных и запрещенных в санитарной зоне, %
| Инсектициды | Фунгициды | Гербициды | |
| Разрешенные | |||
| Запрещенные |
Проведя анализ были получены следующие данные, не зависимо от того к какому классу опасности относятся пестициды 70 % из них являются запрещенными в санитарной зоне.
Тогда мы решили проанализировать системы защиты, которые используют в производстве.
 
|
В них видно, что для борьбы с болезнями и вредителями на протяжении всего вегетационного периода используют пестициды высокотоксичные.
Встречались и такие системы в которых основную часть составляю малотоксичные препараты, но лишь после того как вначале вегетации прошла обработка сильнодействующими препаратами, а малотоксичные вещества идут в качестве профилактики.
Выводы: проведенный нами анализ показывает, что в биосферу, литосферу, гидросферу идет постоянное поступление ядохимикатов, основную часть которых составляют сильнодействующие, высокотоксичные вещества.
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ.
ВЛИЯНИЕ ПЕСТИЦИДОВ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ.
Продолжающаяся интенсивная химизация мирового сельского хозяйства приводит к тому, что ежегодно в биосферу планеты: среду обитания всего живого, включая человека, поступает большое количество различных химических веществ, в том числе и пестицидов. Поэтому проблема охраны окружающей среды от химических загрязнителей приобрела большое значение. Пестициды, как возможные загрязнители среды, характеризуются по сравнению с другими химическими веществами следующими особенностями:
1) непредотвратимостью их циркуляции в биосфере (при применении с помощью авиации и наземной аппаратуры пестицид сразу же попадает на объекты окружающей среды и находится там до полного распада);
2) биологической активностью препаратов в силу их назначения, что создает потенциальную опасность для природы и человека;
3) невозможностью уменьшения применяемых норм расхода ввиду необходимости обеспечить высокую эффективность защитных мероприятий;
4) контактом пестицидов с большими массами населения, что связано с использованием пестицидов в различных отраслях хозяйства, циркуляцией их во внешней среде и наличием остатков в пищевых продуктах;
5) стойкостью препаратов в естественных условиях и
передачей по пищевым цепям;
6) возможностью накопления пестицидов в организмах, соприкасающихся даже с низкими их концентрациями, до биологически активного уровня.
В зависимости от особенностей пестицидов различают следующие формы их действия в биосфере.
1. Локальное действие:
а) непосредственное на вредные организмы;
б) побочное на другие организмы, почву, воду.
2. Эффективность локального действия пестицидов определяется дозой, формой, способом применения избирательностью действия и скоростью распада. Последействие ближайшее (ландшафтно-региональное). По продолжительности и характеру воздействия оно различно в зависимости от рельефа, почвенных и климатических условий. Чем суше климат, больше засоленность почвы, ближе уровень грунтовых вод, тем больше вероятность сохранения и вторичного накопления стойких пестицидов и их метаболитов в почве, воде и биомассе.
Последействие отдаленное (регионально-бассейновое). Оно
характерно для весьма стойких препаратов, способных мигрировать в бассейны рек, по их поймам террасам. Мигрировать пестициды могут в виде растворов, суспензий или в сорбированном состоянии с почвенными коллоидами. Миграция, перераспределение и аккумуляция в поймах, дельтах и эстуариях могут длиться 3—5 лет и больше. В результате пестициды могут воздействовать на организмы в нижнем течении рек, дельтах, море.
Последействие весьма отдаленное (глобальное). Оно охватывает планету в целом и ее отдельные компоненты — океан, сушу и атмосферу. Оно связано с переносом воздушными течениями Длительно сохраняющихся ядохимикатов в виде растворов, аэрозолей и суспензий; прибрежными и трансокеаническими течениями, штормами, циклонами; миграциями птиц, животных. Такие последействия проявляются постепенно. Ослабляются такими факторами, как инсоляция, ультрафиолетовая радиация, электрические разряды, атмосферные осадки, погребение в донных сложениях морей и океанов. Возможные общие последействия на живые организмы, вероятно, могут сказаться лишь спустя несколько поколений при условии накопления значительных масс ядохимикатов на разных материках и в океане.
Таким образом, пестициды, являясь важным фактором воздействия человека на окружающую среду, могут оказывать на нее и различные побочные воздействия. Эти побочные воздействия в зависимости от степени их проявления можно разделить на три категории.
1. Развитие устойчивости вредных организмов к пестицидам. Она связана со стойкостью и накоплением остатков пестицидов и обусловлена сменой популяций в результате перехода от чувствительных особей к устойчивым особям того же вида вследствие отбора, вызванного воздействием пестицида.
Физиолого-биохимический характер устойчивости, причины ее
появления и пути ее преодоления были рассмотрены выше.
2. Влияние пестицидов и их остатков на растения, животных
и окружающую их среду (повреждение и изменение растений,
изменения в составе микрофлоры, гибель млекопитающих, птиц, рыб и полезных насекомых). Такое влияние может привести к развитию второстепенных вредителей вследствие исчезновения определенных видов хищников и паразитов, которые в нормальных условиях могли бы поддерживать потенциального вредителя на уровне ниже его экономической вредоносности. Другими словами, пестициды могут оказывать влияние на биоценозы.
3. Накопление и передача по цепям питания. Остатки пестицидов в окружающей среде могут быть поглощены растениями или животными организмами, которые, в свою очередь, потребляются более крупными видами животных, в которых концентрация накапливаемых ядохимикатов растет. Это ведет к наличию остатков пестицидов в пище и их последующему потреблению человеком.
Циркуляция пестицидов может происходить по следующим схемам:
воздух — растения — почва — растения — травоядные животные — человек
почва — вода — зоофитопланктон — рыба — человек.
Например, в 1 кг почвы могут быть лишь тысячные доли миллиграмма хлорорганических пестицидов, а в моркови, выращенной в такой почве, их содержится от 1 до 6 мг на 1 кг продукции. Некоторые пестициды поступают через корневую систему, и по мере роста плодов концентрация пестицидов в них 1 увеличивается. Некоторые растения и все животные способны аккумулировать и длительно задерживать в организме хлорорганические ядохимикаты. Как видно из вышеизложенного, путь, по которому остатки пестицидов достигают человека, лежит через пишу. Поэтому между человеком и пищей необходимо установить барьер безопасности — допустимые остатки пестицидов допустимые остатки пестицидов в продуктах — это официально разрешенное безвредное количество остатков пестицидов в пище миллиграммах на килограмм того или иного продукта. Все приемы хранения, переработки и приготовления продуктов способствуют уменьшению остатков пестицидов в пище.
Для правильного понимания влияния пестицидов на окружающую среду необходимо рассмотреть поведение пестицидов в отдельных экосистемах и их влияние на важнейшие объекты этих систем.
Применение гербицидов оказывает воздействие и на развитие возбудителей грибных болезней растений. Так, обработка посадок капусты трефланом снижает поражение капусты килой.
Влияние пестицидов на энтомофагов. Гибель полезных насекомых наиболее заметна при использовании инсектицидов в аллеях и садах, так как здесь эти насекомые представлены большим числом видов и играют важную роль в регулировании численности популяции вредителя. Так, в результате сплошных авиахимических обработок больших площадей леса хлорорганическими инсектицидами против непарного шелкопряда или сосновой пяденицы наблюдалось почти полное уничтожение энтомофагов. При том отмечалась массовая гибель мух тахин, краснотелов, мертвоедов, наездников, жужелиц, жуков-пестрянок, мух-журчалок и других полезных видов.
Численность энтомофагов после обработок восстанавливалась медленно в связи с гибелью биологических объектов, на которых они могли бы накапливаться. Опасность уничтожения популяций полезных насекомых при химической обработке больших массивов значительно больше, чем при обработке небольших площадей, где замена погибших особей возможна за счет переселения с соседних участков. Большое значение имеют сроки химической обработки. Ранняя обработка леса при отсутствии травяного покрова значительно уменьшает опасность для энтомофагов. Немаловажное значение имеют остаточные количества в лесу после обработок, которые могут продолжительное время влиять на биоценоз леса. Степень влияния ядохимиката на энтомофагов зависит от расхода пестицида на единицу площади, продолжительности действия препарата, его формы, времени применения и вида обработки сплошная или частичная). Установлено, что полосные обработки лесов аэрозолями минерально-масляных эмульсий причиняют небольшой ущерб железной энтомофауне, но обеспечивают гибель вредителей.
Особенно заметно влияние пестицидов на энтомофагов в садах. Гибель этих насекомых при систематическом применении хлорорганических и фосфорорганических инсектицидов может вызвать массовое размножение вредных членистоногих (насекомых и клещей). Так, нарастание численности красного садового клеща при использовании хлорорганических препаратов объясняется гибелью хищных клещей тифлодромид. Вспышки массового размножения кровяной тли после применения указанных инсектицидов связаны с уничтожением пахита Aphehnus man. Массовое размножение австралийского желобчатого червеца отмечается после уничтожения хлорорганическими препаратами его хищника. Влияние инсектицидов на полезных энтомофагов в посевах однолетних культур менее значительно, хотя и здесь они представши довольно большим числом видов (до 200—400). Так, уставлено, что на одном гектаре картофельного поля встречается от 2000 до 3400 сирфид, 2400—4800 жужелиц, до 203 000 хищных пауков, которые почти полностью погибают при химической борьбе с колорадским жуком. Отмечено отрицательное влияние химических обработок полей пшеницы против вредной черепашки на численность хищников из семейства Carabidae и Coccinelidae.
Опрыскивание плодовых деревьев препаратами серы приводит к размножению яблонной запятовидной щитовки, так как при этом уничтожается ее паразит хищный клещ. Сера вызывает гибель тифлодромид, вследствие чего происходит массовое размножение паутинных клещей. К аналогичным результатам может привести использование фунгицидов из группы карбаматов, так как они, вызывая массовую гибель тифлодромид, создают условия для развития красного плодового клеща.
Предотвращения массовых размножений вредителей после применения пестицидов и сохранения энтомофагов можно достигнуть разными путями. Целесообразность применения химических средств борьбы должна основываться на тщательном обследовании посевов и насаждений и своевременном прогнозе. Влияние пестицидов на муравьев и пчел. Токсическое действие пестицидов на муравьев при обработке леса зависит от вида инсектицида, формы и дозы его применения. Так, обработка леса 1-ной минерально-масляной эмульсией ГХЦГ в дозе 15 кг на 1 незначительно влияла на муравьев. При этом наблюдалась гибель только тех особей, которые непосредственно попали под обработку или имели контакт с обработанной поверхностью в течении первых суток после обработки.
При сплошных обработках леса пестицидами самозащита муравьев выражается в уходе их с обработанной поверхности внутрь муравейника. Гибель пчел чаще всего отмечается в том случае, когда при обработках происходит снос пестицидов на участки с цветущей растительностью. Опасность отравления пчел зависит от свойств препаратов, пчел губительны кишечные инсектициды, которые попадают в организм насекомого с нектаром, пыльцой растений или с водой контактных наиболее опасны инсектициды, проникающие в хитин. Среди насекомых пчела обладает наиболее развитой нервной системой, поэтому она наиболее чувствительна к инсектицидам, поражающим нервную систему.
Наряду с непосредственной опасностью применяемых инсектицидов необходимо иметь в виду, что эти вещества могут значило ослаблять организм пчел, способствовать повышению заболеваний. Токсическое действие пестицидов отношении пчел зависит от сроков и способов применения, большинство фунгицидов и гербицидов малоопасно или неопасно для пчел. Использование даже самых токсичных пестицидов и аэрозолей ранней весной при отсутствии цветущей растительности не вредит пчелам.
Основные причины, вызывающие массовое отравление пчел, ядохимикатами, — отсутствие строгого планирования мероприятий по химической защите растений и несоблюдение правила упреждения за 3—5 дней о конкретном времени, месте и характере намечаемых химических обработок посевов и посадок сельскохозяйственных культур. Опасна обработка растений ядохимикатами в дневное время, когда наблюдается массовый лёт, а также обработка больших массивов энтомофильных растений, находящихся в фазе цветения, препаратами, обладающие длительным остаточным действием. Отравление пчел происходит и в случае непосредственной близости обрабатываемых полей к посевам я посадкам цветущих медоносов. Отравление пчел чаще отмечается при авиаопыливании при скорости ветра более 2 м/с и высоте полета самолета более 5 м из-за большого сноса препарата на угодья, посещаемые пчелами.